菜菜哥，告訴你一個消息

你有男票啦？

非也非也，我昨天出去偷偷面試，結(jié)果又掛了

哦，看來公司是真的不想讓你走呀

面試官讓我說一下樂觀鎖和悲觀鎖，我沒回答上來，回來之后我查了，數(shù)據(jù)庫沒有這兩種鎖呀

了解這兩種鎖之前，我覺得你需要先了解一下數(shù)據(jù)庫的鎖機制

開局

我們平時編寫程序的時候，有很多情況下需要考慮線程安全問題，一個全局的變量如果有可能會被多個同時執(zhí)行的線程去修改，那么對于這個變量的修改就需要有一種機制去保證值的正確性和一致性，這種機制普遍的做法就是加鎖。其實也很好理解，和現(xiàn)實中一樣，多個人同時修改一個東西，必須有一種機制來把多個人進行排隊。計算機的世界中也是如此，多個線程乃至多個進程同時修改一個變量，必須要對這些線程或者進程進行排隊。數(shù)據(jù)庫的世界亦是如此，多個請求同時修改同一條數(shù)據(jù)記錄，數(shù)據(jù)庫必須需要一種機制去把多個請求來順序化，或者理解為同一條數(shù)據(jù)記錄同一時間只能被一個請求修改。

鎖是數(shù)據(jù)庫中最為重要的機制之一，無論平時寫的select語句，還是update語句其實在數(shù)據(jù)庫層面都和鎖息息相關(guān)。如果沒有鎖機制，操作數(shù)據(jù)的時候可能會發(fā)生以下情況：

1. 更新丟失：多個用戶同時對一個數(shù)據(jù)資源進行更新，必定會產(chǎn)生被覆蓋的數(shù)據(jù)，造成數(shù)據(jù)讀寫異常。

2. 不可重復讀：如果一個用戶在一個事務中多次讀取一條數(shù)據(jù)，而另外一個用戶則同時更新啦這條數(shù)據(jù)，造成第一個用戶多次讀取數(shù)據(jù)不一致。

3. 臟讀：第一個事務讀取第二個事務正在更新的數(shù)據(jù)表，如果第二個事務還沒有更新完成，那么第一個事務讀取的數(shù)據(jù)將是一半為更新過的，一半還沒更新過的數(shù)據(jù)，這樣的數(shù)據(jù)毫無意義。

4. 幻讀：第一個事務讀取一個結(jié)果集后，第二個事務，對這個結(jié)果集經(jīng)行增刪操作，然而第一個事務中再次對這個結(jié)果集進行查詢時，數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)丟失或新增。

數(shù)據(jù)管理角度

在數(shù)據(jù)庫管理的角度或者數(shù)據(jù)行的角度來說，數(shù)據(jù)庫鎖可以分為共享鎖和排它鎖，這是面試過程中經(jīng)常被提及的兩種類型。本質(zhì)其實很簡單，站在數(shù)據(jù)的角度來看，如果數(shù)據(jù)當前正在被訪問，下一個訪問的請求該如何處理？和計算機二進制一樣，無非就是允許被訪問和不允許訪問兩種狀態(tài)。

共享鎖

共享所被稱為讀鎖或者S鎖，就像以上所述，共享鎖在新請求訪問一個數(shù)據(jù)的時候，如果是讀請求則允許，如果是寫（刪改）請求，則不允許。由于共享鎖允許其他的讀操作，所以通常情況下共享鎖只應用于select操作，如果一個update或者delete操作應用共享鎖會發(fā)生很嚴重的數(shù)據(jù)不一致情況。

獨占鎖

獨占鎖也被稱為排它鎖或者X鎖，相對于共享鎖，獨占鎖采用的態(tài)度比較堅決，一旦數(shù)據(jù)被獨占鎖鎖定，其他任何請求（包括讀操作）都必須等待獨占鎖的釋放才可以繼續(xù)，只有當前鎖定數(shù)據(jù)的請求才可以修改讀取數(shù)據(jù)。

更新鎖

當數(shù)據(jù)庫準備更新數(shù)據(jù)時，它首先對數(shù)據(jù)對象作更新鎖鎖定，這樣數(shù)據(jù)將不能被修改，但可以讀取。等到確定要進行更新數(shù)據(jù)操作時，他會自動將更新鎖換為獨占鎖，當對象上有其他鎖存在時，無法對其加更新鎖。

意向鎖

簡單來說就是給更大一級別的空間示意里面是否已經(jīng)上過鎖。例如表級放置了意向鎖，就表示事務要對表的頁或行上使用共享鎖。在表的某一行上上放置意向鎖，可以防止其它事務獲取其它不兼容的的鎖。意向鎖可以提高性能，因為數(shù)據(jù)引擎不需要檢測資源的每一列每一行，就能判斷是否可以獲取到該資源的兼容鎖。意向鎖包括三種類型：意向共享鎖（IS），意向排他鎖（IX），意向排他共享鎖（SIX）。

實際應用中，站在數(shù)據(jù)的角度可以看出，數(shù)據(jù)只允許同時進行一個寫操作

顆粒度角度

鎖用來對數(shù)據(jù)進行鎖定，我們可以從鎖定對象的粒度大小來對鎖進行劃分，分別為行鎖、頁鎖和表鎖。

1. 行級鎖是數(shù)據(jù)庫中鎖定粒度最細的一種鎖，表示只針對當前操作的行進行加鎖。行級鎖能大大減少數(shù)據(jù)庫操作的沖突。其加鎖粒度最小，但加鎖的開銷也最大。特點：開銷大，加鎖慢；會出現(xiàn)死鎖；鎖定粒度最小，發(fā)生鎖沖突的概率最低，并發(fā)度也最高。

2. 表級鎖是數(shù)據(jù)庫中鎖定粒度最大的一種鎖，表示對當前操作的整張表加鎖，它實現(xiàn)簡單，資源消耗較少。特點：開銷小，加鎖快；不會出現(xiàn)死鎖；鎖定粒度大，發(fā)出鎖沖突的概率最高，并發(fā)度最低。

3. 頁級鎖是數(shù)據(jù)庫中鎖定粒度介于行級鎖和表級鎖中間的一種鎖。表級鎖速度快，但沖突多，行級沖突少，但速度慢。所以取了折衷的頁級，一次鎖定相鄰的一組記錄。特點：開銷和加鎖時間界于表鎖和行鎖之間；會出現(xiàn)死鎖；鎖定粒度界于表鎖和行鎖之間，并發(fā)度一般

不同數(shù)據(jù)庫支持的鎖力度不同，甚至同一種數(shù)據(jù)庫不同的引擎支持的鎖力度都不同，如下表所示（來源于網(wǎng)絡(luò)）

這里要強調(diào)一點，無論什么數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)加鎖，都需要資源的消耗，因此鎖的數(shù)量其實是有上限的，當鎖數(shù)量到達這個上限會自動進行鎖力度的升級，用更大力度的鎖來代替多個小力度的鎖。

樂觀鎖和悲觀鎖

樂觀鎖

樂觀鎖認為一般情況下數(shù)據(jù)不會造成沖突，所以在數(shù)據(jù)進行提交更新時才會對數(shù)據(jù)的沖突與否進行檢測。如果沒有沖突那就OK；如果出現(xiàn)沖突了，則返回錯誤信息并讓用戶決定如何去做。類似于 SVN、GIt這些版本管理系統(tǒng)，當修改了某個文件需要提交的時候，它會檢查文件的當前版本是否與服務器上的一致，如果一致那就可以直接提交，如果不一致，那就必須先更新服務器上的最新代碼然后再提交（也就是先將這個文件的版本更新成和服務器一樣的版本）

樂觀鎖是一種程序的設(shè)計思想，通過一個標識的對比來決定數(shù)據(jù)是否可以操作，現(xiàn)在普遍的做法是給數(shù)據(jù)加一個版本號或者時間戳的方式來實現(xiàn)樂觀鎖操作過程：

在表中設(shè)計一個版本字段 version，第一次讀的時候，會獲取 version 字段的取值。然后對數(shù)據(jù)進行更新或刪除操作時，會執(zhí)行UPDATE ... SET version=version+1 WHERE version=version。此時如果已經(jīng)有事務對這條數(shù)據(jù)進行了更改，修改就不會成功。

悲觀鎖

每次獲取數(shù)據(jù)的時候，都會擔心數(shù)據(jù)被修改，所以每次獲取數(shù)據(jù)的時候都會進行加鎖，確保在自己使用的過程中數(shù)據(jù)不會被別人修改，使用完成后進行數(shù)據(jù)解鎖。由于數(shù)據(jù)進行加鎖，期間對該數(shù)據(jù)進行讀寫的其他線程都會進行等待。

總結(jié)

無論是樂觀鎖和悲觀鎖，并非是數(shù)據(jù)庫自身持有的鎖類型（雖然悲觀鎖形式上很像獨占鎖），而是程序設(shè)計的一種思想，是一種類似數(shù)據(jù)庫鎖機制保護數(shù)據(jù)一致性的策略。

1. 悲觀鎖比較適合寫入操作比較頻繁的場景，如果出現(xiàn)大量的讀取操作，每次讀取的時候都會進行加鎖，這樣會增加大量的鎖的開銷，降低了系統(tǒng)的吞吐量。

2. 樂觀鎖比較適合讀取操作比較頻繁的場景，如果出現(xiàn)大量的寫入操作，數(shù)據(jù)發(fā)生沖突的可能性就會增大，為了保證數(shù)據(jù)的一致性，應用層需要不斷的重新獲取數(shù)據(jù)，這樣會增加大量的查詢操作，降低了系統(tǒng)的吞吐量。

寫在最后

程序編寫過程中，操作數(shù)據(jù)無論采用哪個類型的鎖，都需要注意死鎖的發(fā)生，一個死鎖有可能對整個應用是致命的。死鎖的本質(zhì)是對資源競爭的一種失敗表現(xiàn)，所以sql語句的編寫過程中對于多表的操作最好采用一致的順序來進行，另外一個種極端的方式可以一次性鎖定所有資源，而非逐步來鎖資源。

END●●●●
●●●●●●●●

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的程序员过关斩将--数据库的乐观锁和悲观锁并非真实的锁的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。